高中物理 61.2 能源 环境与人类生存 能源的开发与环境保护同步课件 鲁科版选修33.ppt

第1节能源 环境与人类生存 第2节能源的开发与环境保护 1 学会 理解能源利用状况及环境污染造成的巨大危害2 理解 能源危机形成的原因3 认识 了解能源的分类及人类利用能源的历史 了解人类生存环境的基本因素及环境污染问题 1 定义 提供可利用能量的物质资源或自然过程 2 常规能源 3 能源的供需现状 石油将在几十年内采完 煤也将在二百多年内采完 故需加强新能源开发和利用 如水能 等 4 能源的分类 不可再生能源 如前面提出的煤 石油 天然气等常规能源 可再生能源 如 等 能源 煤 石油 天然气 风能 风能 水能 1 常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量 产生了 还有一些问题 如煤燃烧时形成的二氧化硫等物质使雨水形成 酸雨 2 新能源的优点不污染环境的能源称为清洁能源 如太阳能 风能 水能 沼气等 环境 温室效应 人类利用能源的历史可分为5个阶段 火的发现和利用 畜力 风力 水力等自然动力的利用 的开发和利用 电的发现和开发利用 的发现和开发利用 地球上的生物与地球环境是紧密联系在一起的 地球环境中的 水土 森林和生物是构成人类生存环境的基本因素 常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康 又影响动植物的生长 破坏经济资源 损坏建筑物及文物古迹 严重时可改变大气的性质 使生态环境受到伤害 能源与人类 环境与人类生存 化石燃料 大气 核能 1 化石能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染 使得新能源的开发成为当务之急 2 新能源主要有下列几种 太阳能 风能 水流 河流 潮汐 能 太阳能 风能 水能是 能源 风能和水流能是 能源 新能源的开发和利用 生物质能 清洁 可再生 一 能源的分类和特点 概念 能源是提供可利用能量的物质 能源的分类 1 新能源主要指太阳能 风能 生物质能等 这些能源一是取之不尽 用之不竭 二是不会污染环境等 太阳能是同学们比较熟悉的 在人们的生活中得到了广泛的应用 在高科技方面也有应用 如人造卫星上的太阳能电池 像这样不污染环境的能源称为清洁能源 如太阳能 风能 水能 沼气等 2 提高能源利用效率的新技术目前主要有 开发能量转换新技术 使利用效率从25 30 提高到55 75 煤的洁净利用技术 如制煤浆技术等 先进的发电技术 包括发电技术装置 电机冷却技术 余热利用技术 输电技术 能源管理等 二 新能源的开发和利用 1 常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量 产生了 温室效应 引发了一系列问题 如两极的冰雪融化 海平面上升 海水倒灌 耕地盐碱化 这些都是自然对人类的报复 温室效应的成因 危害及改善措施 成因 温室效应是由于大气里温室气体 二氧化碳 甲烷等 含量增大而形成的 危害 温室效应会导致全球变暖 海平面上升 气候变化 疾病增多等 三 能源对环境的影响 改善措施 调整能源结构 控制二氧化碳的过量排放 具体实施时可以从以下两方面进行 一是提高能源利用率 如改进设备 技术 树立节约能源消费观等 二是开发新能源 如多使用核能 水能 太阳能 风能等 2 做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术 解决突出的环境污染问题 例如 城市生活垃圾问题 变垃圾为能源 汽车尾气问题 达到废气 零 排放 环境污染的综合治理问题 解决废物 废水 废气等 要变废为宝 酸雨的成因 危害及防止 成因 大气中酸性污染物质 如二氧化硫 氮氧化物等 在降水过程中溶入雨水 使其成为酸雨 煤炭中含有较多的硫 燃烧时产生二氧化硫等物质 危害 酸雨影响人的健康 危害生态系统 使土壤酸化和贫瘠 腐蚀建筑和艺术品等 防止 健全法规 强化管理 控制排放 发展清洁煤技术 减少燃烧过程中so2的排放 通过改造发动机 安装汽车尾气净化装置 用无铅汽油代替含铅汽油等手段 控制汽车尾气排放 以下说法正确的是 a 煤 石油 天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能b 汽油是一种清洁能源c 水能是可再生能源d 煤 石油等常规能源是取之不尽 用之不竭的 例1 能源与环境 解析煤 石油 天然气等是动植物转化成的 其来源可追溯到太阳能 选项a对 汽油燃烧会引起一些化合物的产生 导致有毒气体的生成 选项b错 水能是可再生能源 选项c对 煤 石油等储量是有限的 是不可再生能源 选项d错 应选a c 答案ac借题发挥煤 石油 天然气等是常规能源 水能和太阳能等是可再生能源 风能 水能 太阳能 核能 沼气等都是清洁能源 下面有关能源的说法中正确的是 a 能源是取之不尽 用之不竭的b 能源是有限的 特别是常规能源 如煤 石油 天然气等c 大量消耗常规能源会使环境恶化 故提倡开发利用新能源d 核能的利用对环境的污染比燃烧石油 煤炭大解析常规能源的储量有限 且不可再生 故a错误 b正确 常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大 应努力开发新能源 核能属新能源且污染小 故c正确 d错误 答案bc 变式1 2012 广州 能源问题是当前热门话题 传统的能源 煤和石油 由于储量有限 有朝一日要被开采完毕 同时在使用过程中也会带来污染 寻找新的 无污染的能源是人们努力的方向 利用潮汐发电即为一例 如图6 1 2 1表示的是利用潮汐发电 左方为陆地和海湾 中间为大坝 其下有通道 水经通道可带动发电机 涨潮时 水进入海湾 待内外水面高度相同时 堵住通道如图甲 潮落至最低点时放水发电 如图乙 待内外水面高度相同时 再堵住通道 直到下次涨潮至最高点 又进水发电 如图丙 设海湾面积为5 0 107m2 高潮与低潮间高度差为3 0m 则一天内流水的平均功率为 mw 例2 能源开发与利用 图6 1 2 1 解析潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能 每次涨潮时流进海湾 落潮时流出海湾 的海水的重力为mg shg 1 0 103 5 0 107 3 10n 1 5 1012n 其重心高度变化为h 1 5m 一天内海水两进两出 故水流功率为 答案100 借题发挥能源是人类生存和发展的重要支撑因素 海洋蕴藏着极丰富的能源 潮汐能 波浪能 温差能 盐度差能 海流能等 海洋能源亟待人类去开发 潮汐发电是海洋能开发较早的一种 我国潮汐能源约1 1 108kw 开发利用潮汐能技术也在不断提高 水力发电站的电能最终来自于 a 太阳能b 水的动能c 水的势能d 水的内能答案a 变式2 下列关于能源的说法中正确的是 a 能源是取之不尽 用之不竭的 尽量使用即可b 大量消耗常规能源会使环境恶化 故提倡不利用能源c 能量的利用过程实质上是能量的创造和消失过程d 能量的利用过程实质上是能量的转化和转移过程 能源与环境 1 解析虽然在能量的利用过程中能的总量保持不变 但能量的品质会逐渐降低 可利用的能源会逐渐减少 所以应该节约能源 a b错误 能量的利用过程的实质是能量的转化和转移 而不是能量的创造和消失 c错误 d正确 答案d 下列说法中正确的是 a 核能是一种常规能源b 煤 石油 天然气叫做常规能源c 大量消耗常规能源产生了 温室效应 d 燃烧煤炭时生成的二氧化硫使雨水酸度升高 形成酸雨答案bcd 2 为了减缓大气中co2浓度的增加 可以采取的措施有 a 禁止使用煤 石油和天然气b 开发利用核能 太阳能c 将汽车燃料由汽油改为液化石油气d 植树造林解析能源与环境是相互制约的 在目前能源比较短缺的情况下还不能禁止使用常规能源 a c错 b正确 通过植树造林 可以把太阳辐射到地球的能量转化为生物的能量储存起来 又能吸收大气中的co2 释放出o2 d正确 答案bd 3 下列关于能量耗散的说法 正确的是 a 能量耗散使能的总量减少 违背了能量守恒定律b 能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用c 各种形式的能量向内能的转化 是能够自动全额发生的d 能量耗散导致能量品质的降低解析能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收 遵守能量守恒定律 但使得能量品质降低 故a错 d对 耗散的内能无法再被利用 b项对 其他形式的能在一定的条件下可以全部转化为内能 但相反过程却不能够全额进行 c项对 故选b c d 答案bcd 能源开发与利用 4 1 核能 风能等新能源是近年来能源发展的重点方向之一 与煤 石油等传统能源相比较 核能具有哪些优点和缺点 2 有一座城市 经常受到大风和风沙大侵扰 为了合理使